Проходческий комбайн Советский патент 1987 года по МПК E21D9/10 E21C27/22 

1

12851

Изобретение относится к горному делу,, а конкретнее к проходке и креплению горных выработок, может быть использовано в шахтах угольной и горно-рудной промьшшенности, а также при сооружении туннелей различного назначения при необходимости возведения сплошной анкерно-бе- тонной или бетонной крепи в процессе проходки и является усовершенст- вованием.

Целью изобретения является повышение темпов образования выработки, закрепленной анкерно-бетонной крепью.

На фиг. 1 показано устройство для осуществления способа; на фиг.2 вид готовой вьфаботки.

Хвостовая цилиндрическая секция 1 с распорными гидр01цтлиндрами 2 телескопически соединена с передовой цилиндрической секцией 3 со сво- ,ими распорными гидроцилиндрами 4 посредством .гидроцилиндров подачи 5 На кронштейнах 6 передовой секции неподвижно укреплена диафрагма 7, контактирующая с подвижным относительно ,нее опорным фланцем 8 с укрепленным на нем наборным зубчатым венцом 9 с зубьями внутреннего за- цепления. К фланцу 8 болтами прикреплен трубчатый корпус рабочего органа лен трубчатый корпус рабочего органа 10 с ковшами 11 в его внутренней тыльной части и шарошками 12 в пе- редней части. В процессе работы фланец 8 опирается на катки 13, укрепленные в кронштейнах 14 секции 3. В диафрагме 7 выполнено отверстие 15 и люк 16 смотровой. Через отверстие 15 пропущен бур 17 с фонарем-направляющей 18 и долотом 19. Бур охвачен ребристым дробящим конусом 20, хвостовая часть которого размещена в отверстии 15 диафрагмы 7 с возможность относительного вращения.

Рабочий орган 10 на внутренней пверхности имеет ребра 21. Приводитс рабочий орган 10 во вращение через скрепленный с ним зубчатый венец 9 посредством шестерни 22, редуктора 23 и двигателя 24. Внутри сек1щи 3 укреплен также конвейер 25. Там же установлена маслостанция 26 и пульт 27 управления. Для подачи породы на конвейер предусмотрена течка 28 в диафрагме 7. Снаружи сек1щи 1 установ лен с возможностью вращения щелеоб

5

0 5 O 5

0 5

56-2

разующий орган 29 с опорными фланцами 30 и 31, зубчатым венцом 32 с зу- бьями наружного зацепления, шарошками 33 и шарошками-скалывателями 34. Вращение венцу 32, cкpeплeннo гy. с щелеобрачующим органом 29, передается через щестерню 35, редуктору 36 от двигателя 37.

Осевые усилия подачи воспринимаются опорным фланцем 37, на котором в кронштейнах 38 установлены катки 39. Лля выгрузки породы из зоны ще- леобразующего органа 29 в секцию 1 предусмотрено окно 40 и течка 41. С конвейера 25 порода через течку 42 поступает на конвейер 43, смонтированный на опоре 44 и далее в транспортные средства.

Для бурения шпуров под анкерную крепь предусмотрены буровые установки с рабочим инструментом в виде бурильных машин 45 на осях 46с приводами 47 поворота вокруг продольной оси комбайна в обе стороны в виде гидроцилиндров,- корпуса которых закреплены на опалубке. Бурение шпуров осуществляют через окна 48, вьтолнен- ные в защитной оболочке двойной опалубки 49, скрепленной с сек1щей 1.

Подачу бетонной смеси осуществляют через патрубок 50 изнутри оболочки I от нагнетателя бетона. На фиг. 2 обозначено: передовая скважина 51, контуры 52 дробящего конуса, контуры 53 передовой щели, контуры 54 щели, образуемой расширяющим щелеоб- разующим органом, анкерная крепь 55, бетонная крепь 56, передовой нерав- ностенный выбуриваемый керн 57, кольцевой керн 58, выбуриваемый рас ширителем; ребра 59 на дробящем конусе, ковши 60. Бурильные машины 45 закреплены на оболочке 49 посредством кронштейнов 61 позади щелеобра- зующего органа 29. Работа устройства заключается в поочередном синхронном перемещении передового органа и расширителя, бурении шпуров и установке анкеров при выбуривании передовой выработки и неподвижном в направлении проходки расширителе и бетонировании выработки с установленной арочной крепью при неподвиж- . ном передовом породоразрушающем органе и перемещающемся в направлении проходки расширителе с оболочкой- опалубкой как под воздействием усилий подачи, так и под воздействием

312

давления нагнетаемой за опалубку бетонной- смеси от нагнетателя.

При этом процесс проходки и крепления осуществляют следующим образом.

При помощи гидроцилиндров 2 при включенной маслостанции 26 раскрепляют распором о стенки передовой выработки секцию 1 и при вращении от привода 24 через редуктор 23, зубчатую шестерню 22, венец 9 и фланец 8 трубчатого рабочего органа 10 с шарошками 12, ребрами 21 и ковшами 11 выбуривают кольцевую щель 53 и передовую скважину 51 бура 17 при подаче вперед при помощи гидроцилиндров 5 секции 3. При этом гидроцилиндры 4 должны быть втянуты в пределы секции 3. Усилия подачи на передовой рабочий орган от гидро- цилиндров 5 передаются через кронштейны 14 и опорные ролики 13 на опорный Лпанец 8. Вместе с секцией 3 перемещается также диафрагма 7, прикрепленная к секции 3 посредством кронштейнов 6, а также бур 17 с ох- ватьгеаилцим его дробящим конусом 20, который своим передним узким концом входит в скважину 51.

Так как оси вращения бура 17 и трубчатого щелеобразукмцего органа 10 смещены на величину эксцентриситета с (см. фиг. 2), то при перемещении в направлении проходки образуется неравностенный кольцевой керн 57, раскальшаемый изнутри входящим в скважину дробящим конусом.

При дальнейшем внедрении рабочего органа 10 и бура 17 в массив породы обломки керна вступают в контакт с ребрами 21 на внутренней поверхности органа 10 и с ребрами 59 на наружной поверхности дробящего конуса, увлека последний во вращение относительно оси бура 17. Обломки керна, попадая в нижней части между поверхностями дробящего конуса и ребрами 5.9 органа 10, раздавливаются на более мелки части, подобно дроблению в конусной дробилке, и проталкиваются очередны- ми обломками в зону перемещения ковшей 11, которые поднимают обломки на

64

уровень летка 28, откуда они поступают на конвейер 25 и через леток 42 на конвейер 43 в опалубке 49. После исчерпания хода подачи гидроцилиндров 5 включают распор гидроцилиндров 4 и включают двигатель 37, который через редуктор 36, шестерню 35 и венец 32 приводит во вращение вокруг оси секции 1 расширитель 29 с шарошками 33, шарнирно укрепленными ковшами 60 и шарошками-скалывателями 34. При включении гидроцилиндров 5 на втягивание штоков секция 1 совместно с оболочкой-опалубкой 49 подтягивается к секции 3. При этом осевое усилие передается расширителю 29 через фланец 37, кронштейны 38 и катки 39, .на фла- . нец 31 и далее на шарошки 33, которые прорезают щель 54. Выламывание и дробление кольцевого целика осуществляется конусными шарошками 34. Разрушенная порода ковшами-гребками поднимается в верхннло часть секции 1 и через окно 40 и течку 41 попадает на конвейер 25 и далее через течку 42 на конвейер 43, После исчерпания хода штоков гидроципиндров 5 и сближения секций 1 и 3 вновь включают распор гидроцилиндров 2, снимают распор гидроцилиндров 4 и подают вперед секцию 3, осуществляя бурение передовой выработки диаметром D рабочим органом 10, повторяя проходческий цикл.

Параллельно при раскреплении секции 1 осуществляют бурение шпуров под анкерную крепь несколькими бурильными машинами 45 на осях 46. Количество бурильных машин принимают в зависимости от количества требукщих- ся к установке анкеров 55. Бурение шпуров под анкеры и установку анкеров осуществляют через окна 48 в опалубке 49. При необходимости бетонирования вьфаботки бетонную смесь подают за скользящую вместе с секцией 1 сдвоенную опалубку 49 через патрубок 50, Подачу смеси осуществляют с быстро- твердеющими добавками в период расширения выработки рабочим органом 20 при неподвижном в направлении проходки рабочем органе 10.

f

5в

S3

f7

Фиг. 2

Редактор С. Патрушева

Составитель Б. Пономарева

Техред и.Попович Корректоры, Король

Заказ,7621/35Тираж 455 Подписное

; ВНЙИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений к открыти - 113035, Москва, М-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4